Even voor het ontstaan van menselijk leven op aarde ontdekt een groep apen een monoliet. Vier miljoen jaar later wordt een gelijkaardig object ontdekt op de maan dat een signaal uitzendt naar Jupiter. Commandant Bowman en astronaut Poole vertrekken op een speciale missie met het ruimteschip Discovery en de hulp van supercomputer HAL-9000.
